TW200843685A - Method for automatic adjustment of the quantity of coffee and coffee machine using said method - Google Patents

Description

200843685 九、發明說明： 【备明所屬之技術領域】 =明有關用於製備諸如咖啡之自動機器的改良，且 寸別有關、但非排他性地義式濃縮咖啡。 更特別地是，本發明有關 诎八、…、 、月㈣用於在每—注入循環配給 刀达该注入單元之咖啡量的方法及裝置。 【先前技術】 一於用於製備咖啡之自動機器的領域中，譬如特別用於 :::專ΐ使用’而且亦在自動販賣機的領域中，係需要 正確地配給咖啡粉之數量’該咖啡粉於每_操作循環期間 係被分送至該機器之注入室。於最近來之嶋，該㈣ 二、力非丑载入，且包含在該機器内側的—研磨單元係研 磨預疋數里之咖啡丑，以產生獲得一杯咖啡所需之粉咖 非的劑里。-些機器亦允許該使用者在某些限制内修改該 咖啡量，以獲得一較濃或較淡之飲料。 美國專利第US-A-4659093妹从H、 pa 士人 曰 4〇：>yU23號敘述一用於配給粉狀咖 非里之方法及^置，該粉狀咖啡在每一注入循；裏中藉由一 研磨單兀所分送，該研磨單元研磨該機器中所包含之咖啡 豆。咖啡粉之劑量係藉著偵測由該研磨單元所輸送的:啡 粉施加在一感測器上之壓力所決定。 美國專利第5492054號敘述一不同系統，用於以一穿 置配給該咖啡，以調整咖啡粉之數量，而當作待獲得飲料 之品質的功能。 200843685 這些配給系統係複雜的，牲⑸曰， 付別疋由於需要使用旛雜 不精確的感測器，及與其配合以半〜 ” 的裝置。 M决疋被研磨之咖啡粉數量 於最現代之機器中，用於每— 曰 /主入循％被研磨之咖啡 1係藉由該研磨單元之研磨器的 M W要文目所決定，式一 同等之方式，藉由造成該研磨器旋 〆 麥宕每所μ ra、rt m β 馬達的周轉數目所 啡粉的數量係與該研磨器之 料=、目成比㈣，故該研磨器之周轉數目被用作一直接 與被分送進入該注入室之Φ啡粉數 r初数里成比例的參數。 以一簡單及可靠之方式用貴 數此夠 哭”“ 堅固之感測器決定該研磨 。。之周I數目，並具有相當可觀之精確度。譬如， 器能被使用在控制該研磨器的馬 、、、碼 心 < 神；f干、或一雷 磁性感測器等上，其藉由在一合 合f或 研磨器上之參考刻槽的通過，計數該研磨器之周轉 周轉分數’當作在^被研磨之㈣量中 的一函數。 吃飒< /合％度 然而，於測量咖啡量中’此特別簡單 有多少不精確及不恆定的缺點。 糸、，先具 /、貝，此系統決定被研磨之咖啡 素所影響： W數里係叉以下之因 -δ亥研磨單元之諸研磨器的距離之調整， -存在於該機器的載入給料斗中之咖；豆 ， α亥機裔之電源的電塵， 。亥研磨單元之諸研磨器的磨損狀態， 200843685 -在研磨時存在於該咖啡豆 θ 田、曲 谷為中之咖啡的數S：， -周遭之溫度與濕度， -該研磨器的周轉數目。 在這些參數之中，僅口 诫夕古斗m /、该研磨器的周轉數目能夠以前 达之方式用特定之感測器精 ±，^ ^ 货確地控制。其他因素不可預測 地h改该研磨器周轉數目鱼 後 ^ ^ /、尸坏獲侍咖啡粉數量間之相互關 η 士所述，對於該等研磨器而言，在此設有固定 式衣置之機器及其他設有可 ^ ^ 』夂衣置之機器，其中，該使用 合卉極限内採取措施，以修改該等研磨器間之 距離，以便變化該被研磨 制你 ^ 力非叔之尺寸，且因此變化其所 數人：的為s感覺性質。這造成藉由該研磨器之周轉 :測量被研磨咖啡之數量更容易出錯。再者，相對於 :;Γ廠之設定而在研磨重量值上之通過時間偏差而言， 5亥糸統具有一定程度之不穩定性。 忐一果用於# ^ %的咖啡粉之數量減少的話，則此造 姨：：於該減少壓降而生之高分送速度；❿由該機器的鍋 '輪达之水係遭受該減少之壓降，$時通過該注入室中 5咖啡粉’藉此決定不佳品質之最後產品。反之，如 旦k日守間之趨勢係相對於該製造廠設定值而增加咖啡 =’該機器將由於觸發設在該注入室上之過應力控制而具 =再能夠操作關閉致動器之風險。可設定此控制，以致 制忒主入至之關閉的馬達單元超過一最大吸收限 時，可放棄該注入循環，並由於/兮、± —由 制 亚由於在讜注入至中之咖啡粉的 夕I，而指示在該注入室之關閉期間遭遇該過多之阻 8 200843685 抗的事實。 &人洲專利第EP_A_245197號揭示一用於咖啡之製備的 裝置 9 並 tb /、甲一研磨裝置將經研磨之咖啡進給至—注入室。 私動馬達被提供用於打開及關閉該注入室。亦提供一麈 力感測器，豆盥兮、+ ^ ’、 ^ ，、H ^注入室之可運動部份有關聯，以便偵測 在該’主入室的關閉期間所產生之壓力。該壓力係藉由該涑 入至中之咖啡粉的數量所決定，且該壓力被用作一控制參 f . 數二X改變咖啡粉之數量。由於需要在該沖煮或注入室配 1外之壓力感測器，該裝置被複雜化。 仏國專利第DE-A-19629239號揭示一用於咖啡飲料之 製備的裝晋，、> 一 衣置包括一注入室、一用於該注入室之關閉構件、 -用於债測該關閉構件之位移的偵測器、及一用於在該沖 ’、、、$ J間偵測由該注入室所分送的咖啡飲料之流速的感 測器。設計該袭置’使得如果該流速未對應於—預設值: :亥關閉構件之行程被改變，使得在該隨後之沖煮循環，視 該流速關於該想要之預設值較低或較高而定，而以一較 低或較高程度壓按該粉狀咖啡。 號揭示一以咖啡研磨器產 測量該研磨器之周轉的裝 德國專利第DE-U-9005651 生咖啡飲料之機器，其具有一 置以便建立經研磨之咖啡量。 【發明内容】 敕據-態樣，本發明之目㈣提供用於㈣及自動調 正/人循環中所配給之咖啡粉的劑量或數量之方法，該 200843685 方法至少局部地克服該等前述之缺點。 本發明的-具时施狀目的係料 在一注入循環中所分送的咖啡粉之數旦了方法，以控制 該咖啡量’其允許修正任何誤差，、、，=、’、即自動地調整 之劑量大體上恆定（亦、卫、、二過時間中維持咖啡 陧疋（亦即咖啡重量數）， 該使用者在某些限制内調整此劑量。 、擇性地亦允許 根據不同態樣，本發明之目的係 啡之自動機器，其供 ’、，、—用於製備咖 亦即該注人室中之㈣4、 經過時間固定之用量、 &中之咖啡粉的劑量或數量之自 用里 在本敘述與所附申請專利之 之自動，。 致上意欲當作重量數，且用量係當作八：、或數量係大 數。 作刀适咖啡粉的重量 tW實施财，本發明^ 啡之機器中，提供-用於該劑量啡、特別是 、重里數之自動調整 亦即咖啡粉 -將預定數… 以下步驟： 疋數里之咖啡粉分送進入— 中之咖啡粉 經過-電動致動器，關閉該注入室，：二 咖啡粉， 壓縮該注入室 期Η :、閉4 ’主入室與壓縮該咖啡粉的步驟之 隨二::電動致動器之至少-操作參數少一部份 曼之刀送循環中八、， 以便今# 之操函數…咖啡粉之劑量，而當作所偵： 或於機:::發明之方法係基於在每〜分〇 4。。所執行之至少部份 κ盾環、 刀1^環期間的控 10 200843685 制之概念，藉由關閉該 效地分送咖啡粉之曰/至之致動器的一電氣參數而有 數量之函數。因此:°亥芩數特別地為所壓縮之咖啡粉 足之咖啡粉之‘日==由_關於一預言曼值之過多或不 該隨後之注入彳盾 在°亥刀送單元上採取措施，以於 得該劑量、亦即二文所分送之咖啡量，且實質上獲 譬如，如果:4:數的自動調整。 所壓縮之咖啡粉的數：：之注入猶環期間，在該注入室中 該隨後之循環项門=對於該預設數量係過多的，則於 少該咖啡量。反:猎由該分送系統之合適的設定而減 量係低於該預設數旦該“循環期間，咖啡粉之數 期間被分送。$ ’ 一較大之咖啡量將於該隨後之循環 易於了解的是·田 幻疋·邊取佳之操作係當在每一 行該控制時所達成。但是，這是非絕對地需要的 假設該機器關於該速度係以一 々，、只， 環，而影響咖啡量及…々一頻率執行注入猶 該速度變化的話，則可僅口此 ^口素此奴者 制。譬如，可在今機㈣龍盘 猶環期間施行該控 期Π、h Γ 被關掉與再次打開之後的第一循環

/、“或如果在先前注入循環中超過—最小時間間隔之一 間已經消逝時，施行該控制3 T ^致^咖啡粉能藉由任何型式之裝置被分送進入該 / 其T，該前述之控制方法亦可被用於-機器中， 其中，-咖啡粉係以劑量由一咖啡粉容器被分 室。於此案例中’咖π#能譬如經過-螺旋運送器、Γ轉動 11 200843685 分配器等被分送。於該隨後之注入循環期間，注 致動器之電氣參數的控制 關閉 以喟敕/ Λ L 之周轉數的修改， ° 啡的預設數量及實際數量之間不符的牵例中 哭，以偵、、則兮碑„ 扣仪—感測器或傳感 ^缺而送器或另一配給袭置之周轉數目。 …、 於本發明的一較佳具體實施例中，传婉 磨單元施行分送。此單元研磨每二：過-研 上Α批曰 长4間所需之咖啡吞 的數置。該吻啡係接著被直接或間接地 至該注入室，且妒栌L工仏此— W化早凡刀运 中，之基準而在隨後注入循環 中=注入室關閉致動器之電氣參數以允許該研磨單 7〇之研磨益的周轉數目之調整。 於定之具體實施例中，根據本發明之方法提供用 二間，該區間藉由-最大值及-最小值界定复範 ，：該電動致動器的前述參數之值必需落在該區間内。 於此案例中，該咖啡粉之分送係控制如下· 如果所控制之參數超過該可接受值之區間的最大值， 於韻後之循環期間所分送之咖啡粉的劑量係相對於進行 循環中之預定數量而減少； -如果該參數未抵達該最小值’於該隨後之循 分送之咖啡劑量係相對於進行循環中之預定數量而增加，· _於該隨後之循環期間’如果該等參數落在可接受值之 區間内，咖啡之數量被維持不變的。 通常，設計該注入室，以致其在該關閉操作結束總是 抵達-由該關閉機件所決定之位置。這意指在每一循環 12 200843685 中，於該注入室中所壓縮之咖啡粉之總容量係總是相同 的。在這個情況下，於一有利的具體實施例中，如果藉由 該致動器所施加之應力超過一臨界值，該方法提供用於中 斷σ亥庄入至之關閉步驟。能使用相同之參數決定此應力， 該芩數被用於控制咖啡量及於該隨後之循環期間修正該咖 啡之劑量，雖然這不是絕對地需要的。譬如，用於控= 正地分送至該注入室的咖啡粉數量的參數可為一經過時間 所計算 < 平均冑、亦即該口及收電流之滑動平均(mobUe 謂刚，而藉由該關閉致動器所施加應力限制係藉由控 制:即時之參數、諸如藉由該電動馬達所吸收之即時電流 所獲得。 旦於-就本身而言已知之方式中，如果該注入室中之咖 啡量係如此大，致使其在該關閉機件上造成應力，並使所 =制之電氣參數超過—警戒值的話，則該注人循環係中 H亥注入室被打開，且排出該咖啡粉，而不會使其被 使用’及因此沒有製備任何咖啡。 :傳統機器中，此狀態使得該機器不可能操作，且需 輕操作，以正確地重新設定該機器，譬如，設定該 ::::轉數目或'给料器的周轉數目之值，該等周轉 數目决疋用於每一分送抵援夕*此 盾衣之咖啡粉的預定數量。反之， 猎由應用根據本發明之方法， # _ μ @ \ , 在°亥酼後之循環至被中斷循 以間所分送的咖啡之劑量將為 -正確及完整之注入循環。 |因此成夠造成 貫際上，該方法能姑a — 仃，以致在咖啡量不對應於該 13 200843685 預設數量之案例中、亦即於所控制之參數係在可接受之值 的區間之外的案例中，一控制單元根據固定數值強加（增加 或減少）一變化。譬如，當所控制之參數未抵達該最小之可 接受值時，於該隨後之循環期間，可造成該研磨單元之研 磨器施行等於該預設數目加上N之若干周轉數目，在此N 係一固定值。類似地，如果所控制之電氣參數超過該最大 之設定值，於該隨後之循環期間，該研磨器之周轉數目可 為等於該預設數目減去N。 如果一注入循環由於抵達該注入室關閉機件上之最大 應力值而被中斷的話，則需要採取措施，以使該研磨器之 周轉的總數隨後減少’如^周轉之減少係不充分的的話。 於該機器將放棄二或更多連續之注入循環的此案例中，但 將仍然自動地返回至諸操作條件。 其將亦可能設定該控制程式，以致周轉數目N(其亦可 為-數目之小部份）係可變的，藉此如果所控制之參數超過 可接受值之區間，則修改該預設數目。譬如，所控制之夂 數的真正值能與該可接受區間之限制值作比較，以致所控 制之茶數的真正值及該最近之可接受的值間之差異越大， 則將被設定之值N越高。這允許更快修正機器操作。因此， 如果為了任何❹’真正地分送進人職 體上落在一可接受之.丨估从 刀非里大 箱 瑕小值的下方，該控制單元能修正該 、设之咖啡量，增加達該研磨器的周轉數目之因數n，在 β於所控制之電氣參數 之適度不符的㈣值與5亥取近之可接文的值間 茶例中將被仅疋之周轉數目強加Ν之較高 14 200843685 值。 實際上，被用於此型式之自 器之參數可為指示所產生… 及調整的電動致動 之任何參數。於一特別右剎+ 逆〇主入至之關閉位置 壓係恆定的時，所伸用矣 田Θ仏、、口电 V便用之參數係為藉由 ^ 的雷舍7絲#λ抑《 匕制5亥注入室關閉 ^私動致動态所吸收電流之 動哭所哄此七丄 数 因此與藉由該電動致 動為所吸收之功率成比例。 於一特別有利之具體實施例 ^ ^ ^ ^ ^ τ 中ϋ亥苓數係藉由所吸收 电洲·之滑動平均所構成，因 ㈤^数已經證貫特別穩定，且 因此對於此種控制有用的。 冉者，其假設一精確及可輕易 地重稷之峰值可當作待分送 "亥，主入至及於該注入室中 壓縮之咖啡量的一函數。因此， b 其係可能輕易地確認將被 真正地分送進入該注入室之咖 非私的數量與所吸收電流之 滑動平均的最大值間之一對一的掷鹿 的對應。這使其可能亦於那 些機器中以一有效率及可靠之古 非^方式使用根據本發明之方 法，其中，該使用者能根據待满p从上丨 豕付獲侍飲料之品質設定咖啡粉 之可變數量。 當該注入室被設計成能夠採用不同關閉位置、而非單 -位置時’在過多咖啡量之案例中，則可能於該注入室中 防止放棄該注入循壤。事實上，如果所分送之咖啡量無意 中遠高於該理論設定值而使得在如果該注入室抵達該最後 之關閉位置造成該關閉機件之過度應力的話，則可控制該 致動器致使不完全地關閉該注入室而抵達一不完全關閉之 位置，但足以施行該注入循環，亦即，其中於該注入室的 15 200843685 各零件之間抵達一適當之密封，以允許給予加壓之熱水， 並造成該加壓之熱水流經該被壓縮之咖啡粉。於此案例 中，根據本發明之方法，允許咖啡量於該隨後之循環期間 被修正’且因此無論如何，該機器在一或一些連續之分送 循環内返回至以所需之咖啡量操作中，將該注入室帶至节 正確之完全關閉位置。 ^ 根據一不同態樣，本發明亦有關用於以一控制單元製 備咖啡間之機為，該機器施行一如在上面所界定之方法。 根據本發明之方法與機器的進一步有利特色及具體實 施例被指示於所附申請專利範圍中，且將參考一非限制: 具體實施例更詳細地钦述。 【實施方式】 圖1以透視圖顯示一能應用本發明之咖啡機。於此呈 體實施例中，一供家庭使用之自動η加啡機，包括二 含在内側之注入單A 3,其係-可彼此相對運動之二零： 的注入室’並將在下文更詳細地敘述。藉由研磨—容：、 概要地指示為Η 2中之給料斗5中所包含的咖啡豆 之咖啡粉被分送進入該注入單元3。於圖2中_又于 7指示一研磨單元，其研磨該給料斗5中所包含的：:：虎 以產生-明確數量之咖啡粉，該咖啡二 該單元3之注入室。 言溉刀迗進入 藉由饋入加壓熱水經過該注入單元3 ^ 壓缩咖σ非伞V 立丄 、/入至中之經 、 1 產生咖啡，該咖啡被分送經過放置名 从罝在—滴水 16 200843685 盤11上方之流出口 9，一或多個杯子τ或其他容器被放置 在該滴水盤11上。 參考圖2中之概要圖，該研磨單元7包括一對研磨器 15、17。在該圖示中所顯示之具體實施例中，這些研磨器 係平面式研磨器，但需了解的是：該研磨單元之形態係不 與用於本發明之實現的目的有關，且能採用任何其他合適 的組構，以研磨該給料斗5中所包含之咖啡豆。=上2所 觀察，《將亦彳能於-機器中實施在下文更詳細地救述之 方法，其中以一簡單之咖啡粉分送器替換該研磨單元7， 該咖啡粉由一粉狀咖啡的儲槽或容器所運送。於兩案例 中，該螺旋運送器或另-給料器及該研磨單元兩者構成一 咖啡粉至該注入單元3之劑量器。 ^該研磨單元7係藉由一電動馬達19所操作，譬如一穩 疋之24伏特直流電馬達。一不间 +冋型式之致動器的使用將 亦為可能的。該馬達丨9係與一 制早兀2丨、例如一具有 喊處理器等之可程式化的控制單 —, 早70界接。该控制單元能與 包含實施將在下文敘述之方法的铲 忒的轾式之記憶體有關聯。 於一具體實施例中，該程式被記憶 1抹除可編程唯讀 。、體（EPROM)中、於_唯讀記憶體（R〇⑷中、或於 合適之儲存媒介中。 、 紐該馬達19能被配備有一編碼_ 23，該控制單元能 、、工過该編碼器㈣由該馬達19戶斤造成之周轉數目。 取一地，或於組合中，該控制單 一 凡21可為與一或多個感 5界接，該等感測器安裝在該研磨單元7上，且合 17 200843685 適讀取藉由該轉動之研磨器1 7所造成之周轉數目或小部 分周轉。不論採納何種解決方法，該控制單元2 1係能夠 作動該馬達19及使該馬達19不活動，且能夠在每一注入 循環、亦即在該機器1之每一操作循環直接或間接地偵測 藉由該研磨器17所造成之周轉數目或小部分周轉。 备5亥研磨單元7為由來自一儲槽所輸送之咖啡粉的劑 量器所替代時，該控制單元21可與一進給螺旋運送器或 〔同等構件之控制馬達界接，以作動°加°非之分送及使咖 非之分送不活動，且決定該分送器之周轉數目，並因此最 後決定所分送之咖啡量。 . 〜該控制單元21被程式設計，以致在每一分送循環，一 ^之咖啡粉的數量或劑量係由該研磨單元7所分送。盈 •:如何’該預定數量係以該研磨n 17、該馬達19、或該 配給元件之周轉數目(視情況為小部分周轉)的觀點 丨疋、亦即表達。 之:所顯示之具體實施例中，藉由該研磨單元7所產生 元3:係，過-管件29而輸送進入-設置於該注入單 組構中時方::::二或給料斗31，且當處於該開放式 田Θ、七料斗3 1，該π加4D ^ 之注入宮Μ 士 χ加非粉Ρ洛入該注入單元3 八至的在下方部份。 °亥〉主入單元3能夠以任何方 具有一 4 Ί方式被设計。大致上，其將 犯打開及可關閉之注入〜 注入室包枯_ 7 ] 至。於一具體實施例中，該 份係可運動—固可相互往復地運動部份。較佳地是，一部 ’且一部份係相對於該機器之負載支承結構固 18 200843685 疋。圖2及3顯不一注入早元3之转知丨 <得別具體實施例，該注 入單元3可被用於與本發明結合。麸；^ …、而，其必需了解此單 元係在此顯示當作範例，因其能夠在形 〜式、配置、及操作 基準中變化至某種範圍，在此範圍中， Τ 其保持與形成本發 明之主題的咖啡劑量之自動控制與調敕 门正方法的操作邏輯相 容。 於一具體實施例中，該注入單元3 巴括一具有二部份 3 3及3 5之注入室。該部份3 5係固宏沾 竹u疋的，且該部份33係 可運動的，並在該二部份之間界定一麻 底座36，當該注入室 之該部份3 3係於圖2中之位置，亦gp少 丌即在該給料斗3 1下方 時’來自該研磨單元7之咖啡粉p俏八、、， 係刀迗進入該底座36。 該注入室之部份33能由圖2中所_ - / 口/甲所顯不位置運動至圖3 中所顯示位置，在此其與該部份35 —^ r 口 ，以關閉該注入 至及壓縮包含在其中之該咖啡粉ρ #、 FΡ於一具體實施例中， 该注入室之部份33具有一可運動底 々心低# 37，由一管件39 所進給之加壓熱水能流動經過 ,_ 丨於此具體實施例 中，该注入室之固定部份35係經 口口、、六山 η 、士 & &件41而與該分送 态、々IL出口 9 體連接，但僅只立 概要地顯示於圖2及3中。 之分送器流出口被 元件符號45—般指示·'機件’用於傳送該注入室33、 3 5之打開及關閉運動及用 稽田邊至33、35及1 π 之運動而壓縮該咖啡粉。該機 5 ^ ψ ^ 係错由於一橫側位置 : = = :47概要地指示)所操作，但該電動馬 就本身而言習知之繼45之振動轴心對 19 200843685 齊。 ^忒馬達47可為一低電壓直流電動馬達，例如24伏特 抑 馬達47係與該控制單元21界接，以致該控制 早兀21可作動該馬達47及使該馬達47不活動。亦提供 一電流感測器，直恤西丨丨β —丄 ，、概要地顯不在49，且被連接至該中心控 制早元21，在兮、、* 茨，主入至之各種打開及關閉步驟中，該中心 控制單元2 1可叙、a #二、 、◊二過该感測器決定由該馬達47所吸收之電 流。 。 及$ ”、、員示於關閉該注入室及壓縮該注入室中之 、非知P的運動、亦即由圖2中之位置至圖3中之位置的 運動期間，由兮民、去^ θ 馬達47所吸收之電流的趨勢。更特別地 是，圖6、7及 s君上一 …、員不在二種不同條件中由該馬達47所吸 收之電流I的走籍熱，甘# &、丄、 勢其根據被分送進入該注入室之咖啡粉 3P的重量數而變化。更特別地是，圖6顯示當該注入單元 a ^載有8 A克之咖啡劑量時的電流〗之趨勢。圖7顯示 奚該注入單元3 & # 士 a 係载有9公克之咖啡時的電流I之趨勢， 而圖8顯示當等於 上 、、〇 A克之經研磨咖啡的數量被分送進 入该注入室睹沾φ、去 ^ 的電机1之趨勢。這些數量大體上係那些使 :犯在自動機器上設定之數量，該等自動機器允許該咖 周正以修改所製備之飲料的感官察覺性質。 |SJ /r 及8之概要圖中，tG指示該注入室關閉循環 之開始時問，t u „ 、 1心不遠關閉循環完成及停止該馬達47之時 以代t表所吸收電《1之概要圖係以-曲線重疊上去，並 U Im指7"" ’其代表所吸收之電流相對該最後第二馬達操作 20 200843685 :線 的滑動平均之趨勢。以其 點t 均值，其中，Δ=1秒。 其能夠在圖6、7及8+ 一 具有-定義明確的最大值。之三概要圖中看*，該曲線\ 送進入該注入室之咖啡旦（：χ)，其值將強烈地視已被分 -相當狹窄之定義明：疋1已被以實驗方式在界定 曲線丨… 的區間内決定對於每-咖啡量，該 二二落在該區間内。如此可能界定諸值之明 在疋二母—值對應於咖啡粉之數量，該使用者能 在一相當狹窄之區間Mm。 - 8_1()公克）内作選擇，該咖啡粉 之數置能在該區間内轡彳μ ,〇 將其維持在與該機器的正確 3木作相谷之值。 這允許在此具體實施例 貝也列甲猎由该滑動平均IM所表示之 龟動致動器47的操作夂奴 ^ 知作苓數，而證實在每一循環分送進入

该注入室之粉咖啡的數蚤B 里疋否對應於藉由該使用者所預設 之數量（或於該製造薇中所士凡々 T所5又疋，如果該機器不未允許該使 用者變化該數量的話）。 該電動致動器47之參數及真正存在於該注入室中之咖 啡粉的數量間之此對應關係，允許上述機^ i將根據圖4 中之方塊圖中之概要及摘要與在下文所敘述的方法所控 制。 當该使用者希望製備一杯咖啡時，他將開始該注入循 %。如於此具體實施例中，該機器係配備有一研磨單元， 開始該注入循環將作動該研磨單元7，該研磨單元研磨一 21 200843685 預設數量之咖啡粉。如上所述，此蓊旦 數里係以該研磨器1 7 及/或該馬達1 9之周轉數目或小部 刀同轉的硯點所界定， 該數目係以該流程圖中之K所指示。 在將經研磨之咖啡量分送進 逆八°亥，主入室之部份33的孔 腔37之後，該控制早元21開始 八至之關閉步驟，以 由圖2中所顯示之位置通過至圖 份33的隸37係在圖2中心_中所“之位置，該部 隹《 2中所顯不之位置中 r 間，該控制單元21由該感測器 運動』 w , 伐又猎由該馬達47所 即犄吸收之電流值，及計算該滑動 該注入室抵達圖3中所§§一_ M。如果此茶數在 咬口 j甲所顯不的關閉位置 田 全值，這意指當以別的士 > 直之刚起過一取大女 上時，則η* 式將過多之應力施加在該機件45 則不-結束該注入循環，過 於此案例中，兮 k风4执為推壞。 出，而不盾環停止及該咖啡係由該注入室排 出而不會關閉已完成之注入室 ' 反之 U此叹有分迗该飲料。 且該注人室抵達:控制之參數GW未抵達該最大之警戒值， 該幫浦（未示出）n^3兮中之正確位置’該控制單元藉由作動 分送進入該注入以注入，該幫浦將加壓熱水（亦未示出） 之前或注入之：室：3,35。除此之外(同時地注入、在注入 是否落在可接：）’该控制單元21證實所控制之參數(IM) 接受值與〜\值的一區間内，該區間係藉由一最大之可 有此函數，這〜=】之可接文值（〗2)所界定。如果該機器具 定之★啡量=定可接文值事貫上係視藉由該使用者所設 受值之區間係〜。因此，圖4中之方塊圖中所界定的可接 ^ 區間，該區間不只能為唯一的，同時視已 22 200843685 藉：：使用者藉由-具有該控制單元21之合適的介面50 所设定之咖啡量而定。 否亥控制早元21被;^々却* >4» 被耘式，又叶，以致如果所控制之 在可接受值之區間[ί2; μ内，將不會在該隨後之注入循環 ，、月間凋整關於經研磨咖啡地之數量。 如果该筝數係低於可接受值之區間的最小限制值⑹的 \该中心控制單元21將確保於該隨後之注人循環期間， ，亥研磨單71 7所研磨與接著被分送進入該注入室的咖 =大於在該當前循環中所分送之數量。這是藉由在該隨 後之循環期間確保該研磨器17之周轉數目及/或小部分 ^轉κ係高於該當前循環之周轉數目或小部分周轉所達 ^如上面所論及’該等周轉數目中之變化可為一固定變 /或為變數的一變化，該變數為所谓測參數的真正值及 :小可接受值間之不符的函數。於該流程圖中，ν指示強 力口於周轉數目Κ卜夕結 環坤門以致如果此變化於該隨後之循 月間係需要的，吾人將具有Κ=κ+Ν。 反之，§該控制麥數1Μ超過可接受值之區間的最大 I確：對於”所界定者之-特定方式，該控制單元t 於孩1^後之注入循％期間，藉由將該研磨器17之 ^數目或小部分周轉K減少一固定或可變之值，採用 I分送進人該注人室的經研磨之咖啡量係較低的。 在主入之後，該注入室被打開，且該用過之咖啡粉係 由该咖啡室排出，該注入室彻33返回至圖2中之位 置’以接受經研磨咖啡之下一次載入。 23 200843685 由該上面之敘述，當在此於該等參數中有一變化時， 其已了㈣於根據本發明在每一注入循環自動調整所分送 之咖啡量的方法，如何允許該機器之行為的快速及自動之 ^性，並具有—自我學習功能，該等參數關於該理論值 广成經研磨的咖啡量中之變化’該理論值對應於該研磨器 之明確的周轉數目或小部分周轉（κ)。這樣一來，壁如 =環境條件、咖啡豆的性質、該等研磨器的磨損中之變 =的漂移，係在-注人循環、或無論如何在—些注入循 壞的區間中修正。 :至當該咖啡不只是藉由一研磨單元7所研磨，同時 係糟由-螺旋運送給料器等所分送時，該注入室Μ之載 ^條件能變化’ #如’該變化係由於在該分送之螺旋運送 =方的儲槽中之㈣粉的較大或較少壓縮之結果。亦於 被=中’根據本發明之方法允許這些不能預知的變化將 被考慮及於該隨後之注人循環㈣修正誤差。 是在ft述意指一注入室之典型情況，其被設計成總 :由：媳I置、亦即注入位置中關閉。此位置通常係. ^ 之運動學上的結構所決^。圖4中之概要 =代表㈣力之控制，該應力在過多應力之案例中造成 口亥/主入循環之被迫中斷。 夕 於該隨後之猶環期間減少:：=案：：’該值 要圖中所指示，或亦為一較如在該概 门罕乂大值，堵如2N或！ 5N。 = 將亦可能提供_能夠操作之注入室，甚至不 達一猎由該關閉運動之衝程末端所代表的獨特之關閉 24 200843685 防^於此案例中’可大體上改善根據本發明之方法，以 止執订被放棄的注入循環，亦即由於該注入室中之過多 :咖啡量而不能終止該等被放棄的注入循環。於此孝例 、=’能根據概要地摘要於圖5中之流程圖中及將在下文敘 述的步驟發展根據本發明之方法。 ’、 例中如二圖所看見，於此具體實施 二= 關閉之前超過該最大允許值， 被中斷，且該咖啡被排出，但卻停 = 動约：設在所抵達之位置中，該咖啡室被 上以此夠施行一注入循環。 之二之操作大體上係等同於參考圖4所說明者，不同 方Γ中修.將被控制以在該隨後循環期間於一方向或另一 (ΙΜ)之值、及是否已抵達該注入室之j 制參數 ^ Φ] Ft Μ ^ ^ 入至之完全關閉的位置。該 “㈣係清楚地摘要在圖5中 置4 室已經抵達該最大之關閉位置、亦圖:末：果該注人 系統如參考圖4所敘述般操作。位置，該 且這因此造成該隨後之循環期門所存在於该注入室中， (在該隨後之循環設mN)。……咖啡量中之減少 當然該圖示僅只顯示經由本 之範例，因本發明能夠在形式及J:/用不乾所給與 在本發明之下的概冬之^ 中變化’然而不會由 中之任何參考數目：提供所附申請專利範圍 考數目料參相㈣及„ 25 200843685 等申請專利範圍 護範圍。 且不限制藉由該 等申請專利所代表之保 L圓式簡單說明】 本發明將藉由以下敘述 述顯示本發明之實用的非=1附圖不被更佳了解，該欽 是，於該圖示中：非限制性具體實施例。更特別地 圖1顯示f能應用本發明之自動+啡機； 圖2顯示該咖啡機 圖； 研屑早兀與該注入單元之概要 圖3顯示一使該注入室 即 ^ , 關閉之/主入早元的概要視圖； 圖4及5顯示相對於根據本發 例的方塊圖；& 万法之-具體貫施 圖6、7及8顯示藉由該注入室 择竹伙从丄 至I關閉馬達在三種不同 作备、件中所吸收的電流之趨勢。 【主要元件符號說明】 1 機器 3 注入單元 5 給料斗 7 研磨單元 9 流出口 11 滴水盤 15 研磨器 26 200843685 17 研磨器 19 電動馬達 21 控制單元 23 編碼 25 感測器 29 管件 31 給料斗 33 部份 35 部份 36 底座 37 底部 * 39 管件 41 管件 45 機件 47 馬達 49 感測器 5 0 介面 27

Claims (1)

1. 200843685 十、申請專利範園： i一種在用於製備咖啡 量的方法，复句人古 機裔中自動調整咖啡粉數 '、3有以下步驟： -將—預定數量之咖啡粉 -萚基 ^ ΓΤ77刀迗至一注入室， 曰—电動致動器，關閉兮 室中之該吻啡粉， 關閉該注入室，並麗縮在該注入 驟之關閉該注入室舆壓縮該咖啡粉的該步 數;及設定在：之::測該:動致動器之至少-操作參 以作為該參數的—函數。刀^循％中所分送的該^非粉數量 2·如申凊專利範圍第 藉由界定至少貞所叙方去，其特徵在於： 受值的-區間，及 最小值，而界定該參數之可接 -如果該參數超過該最大值，則減少 間相對於該料數量之所分送咖啡粉的該劑量；麦之循％期 期間：::：'未抵達該最小值，則增加於-隨後之猶環 ' ;μ預定數量之所分送咖啡粉的該劑量； -如果該參數落在可接受值之該區間内，該預 實質上維持不變的。 里 一 3·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵在於： 在每-分送循環令，該注入室被帶至—相同關閉位置。 /如中請專利範圍第2項所述之方法，其特徵在於： 在母一分廷循環申，該注入室被帶至-相同關閉位置。 5.如申請專利範圍帛1項所述之方法，其特徵在於： 28 200843685 注入一电動致動器之至少—參數抵達或超過-警戒值’該 排中二不會完全關閉，且在不造成一注入步驟的情況下， 辨出孩σ加啡粉。 如果申請專利範圍第2項所述之方法，其特徵在於： 注入Γ电動致動器之至少—參數抵達或超過—警戒值，該 排出全關閉，且在不造成-注入步驟的情況下， 如果二1請專利範圍$3項所述之方法，其特徵在於： 室 =致動器之至少—參數抵達或超過—警戒值，該 挪出該”粉。…在不…注入步驟的情況下， 讀注8二申睛專利範圍帛1項所述之方法’其特徵在於： 當之關閉發生在作為該參數的—函數之可變位置， 摩縮^數抵達-預設值時，中斷該關閉運動及該咖啡粉之 讀、、主9入如/請專利範圍帛2項所述之方法，其特徵在於： 閉發生在作為該參數的—函數之可變位置， ^數抵達-預設值時，中斷該關閉運動及該咖 10.如申請專利範圍第i項所述之方法，其特徵在於： ^研磨單元的周轉數目之觀點界定該―非粉的預 里’该研磨單元研磨咖啡豆，以產生該咖啡粉。 11 ·如申請專利範圍第2項至第9項其中 方、土 # & 喟所述之 去，其特徵在於··以-研磨單元的周轉數目之觀點界定 29 200843685 该咖啡粉的預定* · 丁貝疋數s，该研磨單元研磨咖啡豆，以產生該 叻口啡粉。 I1 2 3·如申凊專利範圍第1項至第ίο項其中任一項所述 ^其#寸彳政在於··根據由該電動致動器所吸收之電流 決定該參數。 U·如申請專利範圍第1項至第10項其中任一項所述 八特彳政在於：基於藉由該電動致動器所吸收之功 率決定該參數。 I4 5·如申請專利範圍第1項至第10項其中任一項所述 去八知'彳政在於：該參數係於該注入室之關閉期間， ^由在日寸間囪口（tlme window)中該電動致動器所吸收之 包*的/月動平均（mobile average)值所決定；其中該值 係與可接受值的一區間作比較。 15’如申凊專利範圍第14項所述之方法，其特徵在於： 孩苓數係藉由該所吸收電流的該滑動平均（mobile average) 之該最大值所界定。 16·如申請專利範圍第1項至第10項其中任一項所述 法，其特徵在於：比較該參數與可接受值的一區間， 4等可接受值可設定為想要咖啡之定性性質之函數。 30 1 7·一種用於製備咖啡之機器，包含有··一咖啡粉劑量 2 為’一注入室，其具有可相對彼此運動之至少二部份；一 3 包動致動器，其用於打開及關閉該注入室；一控制單元， 4 /、人U亥劑里為及與該電動致動器界接，以經過該劑量器分 5 达一預定數量之咖啡粉進入該注入室，及施行一循環，以 200843685 關閉該注入室及輸送熱水進入 ^ ΦΙ ^ ^ ^ ^ ' 至，其特徵在於：該 一品^ σχ注入至之關閉期間偵测該電動致動器之至少 曰!:1乍：數’亚在一隨後分送循環期間將所分送咖啡粉數 置汉疋為該操作參數的一函數。 1 8·如申請專利範圍第 的 項所述之機器，其特徵在於·· σ亥背]里為包含有一研磨單开 粉。 早几，以研磨咖啡豆及產生該咖啡 1 ·如中請專利範圍第18項所述之機器，其特徵在於·· ::測器係與該研磨翠元相連，以決定該研磨單元之周轉 預定數：？6亥研磨早凡的周轉數目之觀點界定咖啡粉之該 之機11 ’其歸於: 21 ·如申請專利範圍第 該控制單元被程式設計， 17項所述之機器，其特徵在於 以便： 楯/:果該參數超過一最大之設定值，則》咸少於-隨後之 U間相对於該預定數量之所分送咖啡粉的該數量； 如果々茶數未抵達一最小之設定值，則增加於-隨後 循環期間相對於該預聽量之所分送咖啡粉的該數量； 如^❹數落人界定在該最大值及該最小值間的可接 之區間内，則該預定咖啡量實質上維持不變的。 22·如申請專利範圍帛18項所述之機器，其特徵在於·· 该控制單元被程式設計，以便： 士果°亥麥數超過一最大之設定i，則減少於一隨後之 31 200843685 循環期間相對於該預定數量 -如果該參數未抵達一粉的數量； 之循環期間相對於該預定數量之所八、、，則柘加於一隨後 -如果該參數落入界定在該、::粉:數量； 受值之一F Ρθ βπ , °亥取小值間的可接 ?内，則該預定”量實質上維持不變的 ^ .如申請專利範圍第18項所述之機器，盆 该控制單元被程式設計，以便： °。 /、、彳政在於： 循"如果該參數超過一最大之設定值，則減少於-隨後之 盾％期間相對於該敎數量之所分送咖啡粉的該數量 -如果該參數未抵達一最小之設定值，則增加於一隨 之循環期間相對㈣默數量之所分送咖啡粉的該數量； 受值Π❹數落人界定在該最Α值及該最小值間的可接 區間内，則該預定咖啡量實質上維持不變的。 24.如申請專利範圍第19項所述之 該控制單元被程式料，以便： 特欲在於. ，m如果该參數超過一最大之設定值，則減少於一隨後之 ，S肩間相對於該預定數量之所分送咖啡粉的該數量； 如果該參數未抵達一最小之設定值，則增加於一隨後 之循％期間相對於該預定數量之所分送咖啡粉的該數量； 心-如果該參數落入界定在該最大值及該最小值間的可接 又值之一區間内，則該預定咖啡量實質上維持不變的。 25·如申請專利範圍第17項至第24項其中任一項所述 ^ 、‘’其特徵在於：該注入室係配置及總是控制成可在 :一分送循環中抵達該相同不變的關閉位置。 32 200843685 26·如申請專利範圍第17項至第24項其中任一項所述 之機為’其特徵在於：如果在該注入室已經抵達一關閉位 置之前，該電動致動器之至少一參數抵達或超過一警戒值 的居則该控制單元造成該注入室之打開及由該注入室排 出該咖啡粉，而不會造成一注入步驟。 27·如申請專利範圍第I?項至第24項其中任一項所述 之機器’其特徵在於：該注入室具有複數個關閉位置，當 。亥茶數抵達一預設值時，中斷該關閉運動及因此中斷該咖 啡粉之壓縮。 28·如申請專利範圍第17項至第24項其中任一項所述 之機杰，其特徵在於：根據由該電動致動器所吸收之該電 流決定該電動致動器之該操作參數。 29·如申請專利範圍第17項至第24項其中任一項所述 之機器，Λ特徵在於··根據由t亥電動致動器所吸收之該功 率決定該電動致動器之該操作參數。 ^ •女申明專利範圍第1 7項至第24項其中任一項所述 —八知'欲在於·該操作參數係於該注入室之關閉期 門糈由在一時間窗口（Ume 中由該電動致動器所 吸收之ί ^ ^的一滑動平均(m〇bUe aVerage)值所決定；且 该控制單元被程2讯斗 式δ又计，以比杈該值與可接受值的一區 間0 31.如中睛專利範圍第3()項所述之機器，其特徵在於： 口亥荼數係藉由該所 佶” 汁及收-流的該滑動平均(mobile average) 值之最大值所界定。 33 200843685 3 2·如申請專利範圍第17項至第24項其中任一項所述 之機器，其特徵在於：該控制單元被程式設計，以比較該 參數與可接受值的一區間，該等可接受值可設定為想要咖 啡之定性性質之函數。 十一、圖式： 如次頁 34